Name: automated gait analysis in mice with chronic constriction injury
Uploaded: 2017-10-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Gait Analysis in Mice with Chronic Constriction Injury at JoVE.com

Cette recherche a été financée par Chungnam National University, Corée Institut de la médecine orientale (KIOM) et une subvention de la Corée Health Technology R &#38; D projet à travers la Corée santé Industrie développement Institut (KHIDI), financé par le ministère de la santé &#38; Bien-être, République de Corée (numéro de licence : HI15C0007).

toutes les expériences ont été menées conformément à l’éthique professionnelle de l’Association internationale pour l’étude de la douleur et ont été approuvés par le Comité de l’emploi et d’animalier institutionnel à l’Université nationale de Chungnam ( Daejeon, Corée du Sud).
 1. induction de la CCI sur le nerf sciatique <ol><li>maison ICR des souris mâles pesant 20-25 g sous un cycle lumière/obscurité de 12 h à température ambiante contrôlée (main...

<ol>
	<li>Loeser, J. D., Treede, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Kyoto+protocol+of+IASP+Basic+Pain+Terminology.">The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology.</a> Pain. 137 (3), 473-477 (2008).</li><li>Colloca, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropathic+pain.">Neuropathic pain.</a> Nat Rev Dis Primers. 3, 17002 (2017).</li><li>Vranken, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+and+treatment+of+neuropathic+pain.">Mechanisms and treatment of neuropathic pain.</a> Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 9 (1), 71-78 (2009).</li><li>DeLeo, J. 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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term='CatWalk'+automated+quantitative+gait+analysis+as+a+novel+method+to+assess+mechanical+allodynia+in+the+rat;+a+comparison+with+von+Frey+testing.">'CatWalk' automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing.</a> Pain. 102 (1-2), 203-209 (2003).</li><li>Martinov, T., Mack, M., Sykes, A., Chatterjea, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+changes+in+tactile+sensitivity+in+the+hind+paw+of+mice+using+an+electronic+von+Frey+apparatus.">Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus.</a> J Vis Exp. (82), e51212 (2013).</li><li>Ferland, C. E., Laverty, S., Beaudry, F., Vachon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+analysis+and+pain+response+of+two+rodent+models+of+osteoarthritis.">Gait analysis and pain response of two rodent models of osteoarthritis.</a> Pharmacol Biochem Behav. 97 (3), 603-610 (2011).</li><li>Mogil, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypolocomotion,+asymmetrically+directed+behaviors+(licking,+lifting,+flinching,+and+shaking)+and+dynamic+weight+bearing+(gait)+changes+are+not+measures+of+neuropathic+pain+in+mice.">Hypolocomotion, asymmetrically directed behaviors (licking, lifting, flinching, and shaking) and dynamic weight bearing (gait) changes are not measures of neuropathic pain in mice.</a> Mol Pain. 6, 34 (2010).</li><li>Ferreira-Gomes, J., Adaes, S., Castro-Lopes, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+movement-evoked+pain+in+osteoarthritis+by+the+knee-bend+and+CatWalk+tests:+a+clinically+relevant+study.">Assessment of movement-evoked pain in osteoarthritis by the knee-bend and CatWalk tests: a clinically relevant study.</a> J Pain. 9 (10), 945-954 (2008).</li></ol>

Actuellement, mesure d’allodynie mécanique à l’aide de filaments de von Frey est le plus couramment méthode dans des modèles animaux de douleur pour démontrer une hypersensibilité tactile. Des modèles animaux pour les douleurs neuropathiques ont continué à être développé, la méthodologie d’évaluation de la fonction sensorielle a été également améliorée8,9,10,15. Dans ce...

Les changements pathologiques du système nerveux induite par un dysfonctionnement métabolique, inflammation, infection, traumatisme, ischémie, ou maladie auto-immune occasionnellement entraîner des douleurs neuropathiques, qui sont définie comme une douleur résultant en conséquence directe d’une lésion ou maladie affectant le système somatosensoriel1. La douleur neuropathique est souvent insupportable, et malheureusement, analgésiques classiques ne produisent généralement pas suffisamment la douleur soulagement2. Une caractéristique importante de la douleur neuropathique contient spontanées et induite par la stimulation des douleurs (c.-à-d., allodynie et hyperalgésie). Allodynie est une réponse nociceptive qui se produit à des stimuli normalement non douloureuse, comme toucher léger ou stimulation chaude. Hyperalgésie indique une réponse de douleur accrue à des stimuli nociceptifs mécaniques et/ou thermiques3. Bien que ces deux symptômes menacerait gravement la qualité de vie des patients, allodynie mécanique évoqué par stimulation tactile légère est le symptôme le plus exaspérant car contact doux est difficile d’éviter dans la vie quotidienne.
Pour étudier le mécanisme sous-jacent et nouveaux analgésiques pour le traitement des douleurs neuropathiques, la mesure précise de la réponse de la douleur est indispensable. Nombreux modèles de douleur neuropathique animaux ont développé des réponses nociceptives sur la postérieur patte zone en raison de sa grande accessibilité4,5,6,7. Ainsi, la plupart des évaluations réponse de douleur ont été réalisées sur la surface plantaire ou dorsale de la patte arrière en appliquant des stimuli mécaniques à l’aide d’instruments spéciaux, tels que les filaments de von Frey. Une des méthodes plus fréquemment utilisées est le haut et vers le bas de la méthode décrite par Dixon8 et les versions ultérieures modifié les versions9,10. Cependant, très habiles et expérimentés expérimentateurs sont nécessaires pour effectuer le test de von Frey et les résultats peuvent être subjectifs.
Le système d’analyse automatisé démarche peut enquêter sur les troubles neurologiques et neuromusculaires en mesurant différents paramètres de la marche en se déplaçant librement des rongeurs. Dans une variété de modèles animaux de lésion du nerf, le degré de la nociception et l’effet antinociceptif de plusieurs traitements peuvent être évaluées sans ajouter une douleur stimulation11,12,13, 14. ce système d’analyse peut détecter les paramètres de la démarche statiques et dynamiques, tels que : patte imprimée (la zone de l’empreinte de patte complète que les contacts avec le sol), patte d’intensité (l’intensité moyenne de la zone contact de patte), "Stridez" de longueur (le position de la distance entre les placements successifs du même pied), phase (la durée de contact avec le sol pour une seule patte arrière), séquence (l’ordre dans lequel les quatre pattes sont placés sur le plancher), swing (la durée de la phase pendulaire) et vitesse (calculée d’oscillation de "Stridez" longueur et swing durée et exprimée en pixels par seconde). Cet article illustre l’utilisation d’un système d’analyse et fournit une brève comparaison des données avec le critère de von Frey constriction chronique blessures (CCI) neuropathique chez des souris.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Saline</td>
			<td>JW Pharmaceutical</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Vehicle for drugs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1ml syringe</td>
			<td>BD Plastipak</td>
			<td>300013</td>
			<td>Injecting device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2, 2, 2-tribromoethanol (97% purity)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T48402</td>
			<td>Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-methyl-2-buthanol (99% purity)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>152463</td>
			<td>Solvent for 2, 2, 2-tribromoethanol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catwalk Automated gait analysis system</td>
			<td>Noldus</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Automatic analysis software of aniaml gait</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromic catgut (4-0 thickness)</td>
			<td>AILEE</td>
			<td>C442</td>
			<td>Ligature to make chronic constriction injury on the sciatic nerve</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gabapentin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Y0001280</td>
			<td>Analgeisc, Used as a positive control drug in this study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graefe Forceps</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>11051-10</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>DAESHIN ELECTRONICS</td>
			<td>M-303AT</td>
			<td>Regulation of body temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICR Mouse</td>
			<td>Samtaco</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Experimental animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mersilk (3-0 thickness)</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>W598H</td>
			<td>Suture material for surgical closure of skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Mosquito</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>13010-12</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-scissors</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>14090-09</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>12002-12</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone Iodine</td>
			<td>Firson</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Disinfectant to prevent infection after surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>10010-00 (#10)</td>
			<td>Surgical instrument to make an incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>10003-12 (#3)</td>
			<td>Surgical instrument to make an incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Von-Frey filaments</td>
			<td>North Coast</td>
			<td>NC12775-99</td>
			<td>Measurement device to test sensory function for mechanical stimulation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated gait analysis in mice with chronic constriction injury

Le critère de von Frey est une méthode classique qui a été largement utilisée pour examiner la fonction sensorielle des animaux de la douleur neuropathique. Toutefois, il a quelques inconvénients tels que les données subjectives et l’exigence d’un expérimentateur habile et expérimenté. A ce jour, diverses modifications ont amélioré la méthode de von Frey, mais il a encore quelques limitations. Des rapports récents ont suggéré que l’analyse de la démarche produit des données plus précises et objectives des animaux neuropathiques. Ce protocole montre comment effectuer l’analyse automatisée de démarche pour déterminer le degré de la douleur neuropathique chez la souris. Après plusieurs jours d’acclimatation, les souris étaient autorisés à circuler librement sur le plancher de verre pour éclairer les empreintes. Puis, quantification de l’empreinte et la démarche ont été effectuées par le biais de clips vidéo avec analyse automatique des différents paramètres de marche, tels que la zone de temps patte pour l’impression, swing, angle de patte, etc.
L’objectif principal de cette étude est de décrire la méthodologie de l’analyse de la démarche automatisée et brièvement le comparer avec les données de l’essai sensoriel classique à l’aide de filaments de von Frey.

Nous avons effectué le test de von Frey et automatisée d’analyse de la démarche chez les souris de la CCI jusqu'à 10 jours après l’intervention de la CCI. Pour l’analyse statistique, les mesures répétées des deux voies analyse de variance (ANOVA) détermine les effets globaux, et analyse post-hoc de Dunnett a été réalisée pour déterminer la valeur de p parmi les groupes expérimentaux.
Les résultats ...

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Automated Gait Analysis in Mice with Chronic Constriction Injury

L’évaluation précise de la réponse de la douleur chez un modèle animal neuropathique est critique pour étudier la physiopathologie des maladies de douleur et élaborer de nouveaux analgésiques. Nous présentons une méthode sensible et objective pour déterminer la fonction sensorielle du rongeur hind patte par un système d’analyse automatisée de démarche.

Analyse automatisée Gait chez la souris avec la blessure de Constriction chronique

The von Frey test is a classical method that has been widely used to examine the sensory function of neuropathic pain animals. However, it has some ...

The overall goal of this procedure is to analyze mechanical allodynia of mice with a chronic constriction injury using an automated gait analysis system. This method can help answer key questions in the pain research field by measuring sensory function after peripheral nerve injury in rodents. The main advantage of this technique is that the analysis system is quick and easy to use and it also automatically scores various gait parameters.For this study, house male ICR mice weighing 20 to 25 grams under standard conditions for at least one week. Select mice based on their appearance and behavior. Do not use mice that exhibit abnormal appearances or behavior such as hair loss, scarring and less movement.Using the selected mice, starting five days before the surgery collect automated gait data on a daily basis to have a baseline measurement. One day before the surgery perform the Von Frey test with a one gram filament on a hind paw to get a baseline response. Balance the responses between the injury group and the sham group.On each test day bring mice to the behavioral test room and acclimate the mice in their own home cage for at least 30 minutes before the test. Every other day after the surgery, measure mechanical allodynia using a Von Frey test. Put the mouse in a clean transparent acrylic box on a metal mesh floor and let it acclimate to the box for 30 minutes.Next, gently apply a one gram Von Frey filament to the plantar surface of the ipsilateral hind paw until the filament bends. Repeat this pattern of stimulation 10 times observing for paw withdrawals. Wait at least 10 seconds between stimulations.Record the number of withdrawals and score their frequency for analysis. Every other day, also perform the gait analysis test which must be done in the dark. Again, acclimate the mice to the test room in their home cage for at least 30 minutes.To set up the gait analysis device go to the software control. Under the setup tab set the walkway length to 30 centimeters, set the maximum run duration to five seconds and set the maximum run variation to 50%Next, select a registered camera from the setup tab of the program menu and then select open acquisition from the acquire tab. Following the status message, click the snap background button to take a background picture of the empty walkway.Now place a mouse onto the walkway and allow it to acclimate to the device for 10 minutes. The apparatus should always be washed with alcohol between mice. After the mouse has acclimated to the device, click the start acquisition button.The recording starts automatically according to the movement of the mouse. When the mouse clearly walks across the walkway, the program will automatically classify the compliant runs with a green icon. If the software fails to detect the footprints, a red icon will light up.After collecting at least five compliant runs select the classify runs option from the acquire tab of the program menu. Select which run should be analyzed and click the auto classify button. The results are automatically saved.To view the results click on view run statistics from the analyze menu. The Von Frey test and automated gait analysis were used to assess mice that underwent the CCI surgery on 10 consecutive days post-operatively. The frequency of paw withdrawal increased two days after the surgery and was sustained for 10 days.This effect could be significantly reduced by daily post-operative injections of gabapentin. Using the gait analysis software the size of the left and right hind paw prints could be compared. Normally the areas are the same which is indicated by a 50%value.The CCI surgery had a significant effect on paw print and that effect could be significantly reduced using gabapentin. The gait analysis software is also able to pick up on the change of single stance durations when the mouse is weight-bearing on just one hind paw. This is calculated and shown as a percent change.This metric shows the same effect for the CCI surgery and gabapentin treatments. After watching this video you should have a good understanding of how to operate and analyze automated gait analysis systems to investigate the pathophysiology of neuropathic pain in animal models like chronic constriction injury.

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